Zur Beurteilung von Gefahren aus militaerischen Altlasten sollen toxikologische Basis- und Gefahrenwerte fuer Trinkwasser erarbeitet werden. Beruecksichtigt werden wasserrelevante prioritaere Schadstoffe aus militaerischen Altlasten inklusive Ruestungsaltlasten: Einzelstoffe: 2-Nitroguanidin, 2,4,6-Trinitrophenol, 1,3,5-Trinitrobenzol, Tetryl, Diethylenglycol, Acenaphthylen, Acenaphten, Octogen, Nitropenta, Quecksilberfulminat und Nitrosulfonsaeuren. Summenparameter: Nitroaromaten, PAK. Die Ergebnisse des Projektes dienen der Vorlage fuer die Bundesregierung bei der Novellierung der Parameter der Trinkwasserverordnung (TrinkwV).
Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Nitroaromaten sind aufgrund ihrer Toxizitaet bzw. Kanzerogenitaet von besonderem Interesse bei der Gefaehrdungsabschaetzung von Altlasten. PAKs liegen z.B. an alten Gaswerkstandorten in hohen Konzentrationen vor, Nitroaromaten sind an Sprengstoff-Produktionsstaetten z.T. in erhebblichen Mengen im Erdreich vorhanden. Obwohl vielerorts bereits Sanierungsmassnahmen im Gange sind, deren Erfolg durch begleitende Analytik ueberwacht werden muss, gibt es noch kein einheitliches (z.B. genormtes) Analysenverfahren. Bei der Vielzahl der eingesetzten Analyseverfahren muss die Frage nach der Vergleichbarkeit der Analysenergebnisse gestellt werden. In zwei Diplomarbeiten wurden daher in Zusammenarbeit mit einigen privaten Analysenlabors vergleichende Untersuchungen an Bodenproben von Altlaststandorten durchgefuehrt, mit dem Ziel, bestehende Analyseverfahren zu bewerten und zuverlaessiger bzw. einfacher in der Durchfuehrung zu gestalten.
Der Abbau von Trinitrotoluol und von Methylchlorid durch strikt anaerobe Bakterien steht im Vordergrund der Untersuchungen. Methylchlorid wird durch ein kuerzlich isoliertes, homoacetogenes Bakterium zu Acetat umgesetzt; der Organismus waechst mit Methychlorid als einziger Energiequelle. Die Biochemie des 'Abbaus' wird untersucht. Trinitrotoluol wird durch verschiedene acidogene und sulfidogene Bakterien zu Triaminotoluol reduziert. Letzteres wird in Saeure spontan zu unbekannten Produkten umgesetzt. Es wird im Rahmen des Projekts vor allem die Reduktion der Nitrogruppen untersucht.
Sprengstoffe und deren Abbau- und Verbrennungsprodukte sind eines der wesentlichsten Gefahrenpotentiale militaerischer Altlastgebiete. Seit Mitte der 80er Jahre stehen sie im Blickpunkt der Erfassung und Bewertung toxischer Umweltkontaminationen, wobei bisher hauptsaechlich die Standorte ehemaliger Sprengstoffabriken untersucht wurden (in Sachsen z.B. der ehemalige Sprengstoffbetrieb Elsnig). Schiess- und Bombenabwurfplaetze sind ebenfalls mit Sprengstoffrueckstaenden belastet. Dabei ist infolge der explosiven Verbrennungsprozesse mit spezifischen toxischen Verbindungen zu rechnen. Der Luftschiessplatz Belgern wurde von 1950 bis 1992 von den sowjetischen Truppen genutzt. Im Rahmen einer vom Antragsteller durchgefuehrten ersten Erkundung wurde teilweise eine hohe Nitroaromatenkonzentration festgestellt, die auch den Grundwasserleiter des Trinkwassereinzugsgebietes belasten kann. Zur genaueren Abschaetzung des Gefaehrungspotentials sind deshalb folgende Untersuchungen geplant: - Aufklaerung der gebietsspezifischen Nitroaromatenzusammensetzung - Laboruntersuchungen zur Bestimmung gebietsspezifischer Transportparameter - Bestimmung der vertikalen Verteilung der Nitroaromaten im Boden (Feldbeprobung) - Untersuchungen zum Nitroaromatentransport im Grund- und Oberflaechenwasser (Feldbeprobung). Die Untersuchungsergebnisse duerften auch verallgemeinerungsfaehige Daten fuer die Bewertung anderer langjaehrig genutzter Schiess- und Truppenuebungsplaetze liefern.
Entwicklung eines, auf der Lasermassenspektroskopie basierenden, Verfahrens zur schnellen Detektion und Quantifizierung von Nitroaromaten und deren Abbauprodukten in festen und fluessigen Marizes. Die Erkundung und Charakterisierung von militaerischen Altlasten erfordert die Analyse einer Vielzahl von Bodenproben. Daher werden Techniken benoetigt, die gegenueber den zeit- und kostenintensiven Standardverfahren nur einen geringen Aufwand fuer die Probenpraeperation benoetigen und einen hohen Probendurchsatz gestatten. Die Lasermassenspektrometrie verbindet die schnellen und empfindlichen Technik der Flugzeitmassenspektrometrie mit der hohen Selektivitaet und Trennschaerfe der resonanten Multiphoton-Ionisation und bietet sich daher in besonderem Masse fuer ein solches Verfahren an. Waehrend der bisherigen Projektlaufzeit wurde bereits ein Einlasssystem fuer Bodenproben entwickelt, fuer das die Proben lediglich kurz getrocknet und gepresst werden und anschliessend sofort der massenspektrometrischen Messung zugefuehrt werden. Mittels Laserdesorption wird die Probe zunaechst verdampft. Dann werden die interessierenden Substanzen durch den Pulse eines UV-Lasers ionisiert und im Flugzeitmassenspektrometer massenselektiv nachgewiesen.
Vor dem Hintergrund des bereits frueher untersuchten Photoabbaus von kristallinem Xylol-, Keton- und Tibeten-Moschus wurde der lichtgetriebene Abbau in reinem Wasser mit diffusem Sonnenlicht untersucht. Die Abbauprodukte sind nunmehr teilweise bekannt, das Hauptabbauprodukt entspricht dem Hauptabbauprodukt von kristallinem Xylol-Moschus. Es handelt sich um ein N-Hydroxy-2-indolinon und damit um eine cyclische Hydroxamsaeure. Untersuchungen zu moeglichen Wirkungen auf den Eisenstoffwechsel stehen noch aus.
Wesentliches Ziel des Teilprojekts des DVGW-Technologiezentrums Wasser ist die Entwicklung von empfindlichen Analyseverfahren zur Bestimmung gentoxischer Verbindungen in Oberflaechen- und Rohwaessern. Viele gentoxische Substanzen sind den aromatischen Stickstoffverbindungen zuzuordnen. Darum soll die Analytik von verschiedenen Vertretern dieser Verbindungsklasse (aromatische Amine, Nitroaromaten und aromatische Azoverbindungen) vorrangig bearbeitet werden. Durch eine Umfassende Literaturrecherche sollen diejenigen Vertreter ausgewaehlt werden, die industriell in groesseren Mengen produziert und eingesetzt werden. Fuer die ausgewaehlten Substanzklassen bzw. Einzelsubstanzen sollen empfindliche Analyseverfahren, v.a. unter Einsatz der GC/MS-Kopplung, entwickelt werden, um die zu erwartenden sehr niedrigen Konzentrationen im ng/l-Bereich nachweisen zu koennen. Im gemeinsamen Untersuchungsprogramm sollen die erarbeiteten Methoden angewendet werden, um durch die Einzelsubstanzanalytik moeglicherweise auftretende gentoxische Wirkeffekte erklaeren zu koennen. Ausserdem werden die Waesser hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung durch organische Gruppen- und Summenparameter charakterisiert.
Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit mehreren Europaeischen Gruppen besteht unser Beitrag in der Messung von Haemoglobin-Addukten als Dosimeter fuer die Exposition gegenueber polyzyklischen aromatischen Nitroverbindungen. Dazu wurden die analytischen Methoden entwickelt und Blutproben von Arbeitern in einer Garage der staedtischen Busse von Southampton, England sowie von entsprechenden Kontrollen analysiert.
An einem Modellsystem wurde die Abbaufaehigkeit von TNT durch Weissfaeulepilze untersucht und durch Zugabe unterschiedlicher Kohlenhydratquellen wie auch Zuschlagstoffen optimiert. Das Modell soll dahingehend erweiter und optimiert werden, dass Lebensgemeinschaften aus Weissfaeulepilzen, Bodenmikroorganismen, streuabbauenden Pilzen und Mykorrhizen zu einem voelligen Abbau/Festlegung von TNT-Metaboliten fuehren. In Rhizotronexperimenten ist dies gelungen. Die Erprobung im Freiland steht an. Weiterfuehrende Experimente haben gezeigt, dass das Verfahren in situ einsetzbar und zum Abbau vielfaeltiger Bodenkontaminationen - insbesondere schwer abbaubarer Organica - einsetzbar ist. Dies soll ueberprueft und optimiert werden.
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| Bund | 15 |
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